Estudo da NASA revela que vida ancestral pode perdurar 50 milhões de anos no gelo marciano

Pesquisadores da NASA e Penn State

Pesquisadores do NASA Goddard Space Flight Center e da Penn State recriaram condições semelhantes às de Marte no laboratório para testar essa ideia. Eles descobriram que fragmentos de aminoácidos de bactérias E. coli, se aprisionados no permafrost ou nas calotas de gelo marcianas, poderiam sobreviver por mais de 50 milhões de anos, mesmo sob radiação cósmica constante. Os resultados, publicados na revista Astrobiology, sugerem que missões em busca de vida em Marte devem priorizar gelo puro ou permafrost rico em gelo em vez de focar principalmente em rochas, argila ou solo.

“Cinquenta milhões de anos é muito mais do que a idade esperada para alguns depósitos de gelo de superfície atuais em Marte, que muitas vezes têm menos de dois milhões de anos, o que significa que qualquer vida orgânica presente dentro do gelo estaria preservada”, disse o coautor Christopher House, professor de geociências, afiliado ao Huck Institutes of the Life Sciences e ao Earth and Environment Systems Institute, além de diretor do Penn State Consortium for Planetary and Exoplanetary Science and Technology. “Isso significa que, se houver bactérias perto da superfície de Marte, missões futuras podem encontrá-las.”

Simulando Marte e Radiação Cósmica no Laboratório

O estudo foi liderado por Alexander Pavlov, um cientista espacial da NASA Goddard que completou seu doutorado em geociências na Penn State em 2001. A equipe selou bactérias E. coli dentro de tubos de ensaio preenchidos com gelo de água pura. Outras amostras foram combinadas com água e materiais comumente encontrados em sedimentos marcianos, incluindo rochas à base de silicato e argila.

As amostras congeladas foram colocadas em uma câmara de radiação gama no Center for Radiation Science and Engineering da Penn State. A câmara foi resfriada a menos 60 graus Fahrenheit para corresponder às temperaturas nas regiões geladas de Marte. As bactérias foram então expostas à radiação equivalente a 20 milhões de anos de bombardeio de raios cósmicos na superfície marciana. Depois, as amostras foram seladas a vácuo e enviadas de volta para a NASA Goddard sob condições frias para teste de aminoácidos. Os pesquisadores então modelaram uma exposição adicional de 30 anos à radiação, totalizando 50 milhões de anos.

Gelo Puro Protege Moléculas Orgânicas

Os resultados foram impressionantes. No gelo de água pura, mais de 10% dos aminoácidos, que são os blocos de construção das proteínas, sobreviveram à simulação completa de 50 milhões de anos. Em contraste, as amostras misturadas com sedimentos semelhantes aos marcianos se degradaram 10 vezes mais rápido e não sobreviveram.

Um estudo de 2022 da mesma equipe havia mostrado que aminoácidos preservados em uma mistura de 10% de gelo e 90% de solo marciano foram destruídos mais rapidamente do que amostras contendo apenas sedimentos.

“Com base nas constatações do estudo de 2022, pensava-se que o material orgânico em gelo ou água sozinhos seria destruído ainda mais rapidamente do que a mistura de 10% de água”, disse Pavlov. “Portanto, foi surpreendente descobrir que os materiais orgânicos colocados apenas em gelo de água são destruídos a uma taxa muito mais lenta do que as amostras que contêm água e solo.”

Os pesquisadores acreditam que a degradação mais rápida nas amostras misturadas pode ocorrer porque uma película fina se forma onde o gelo toca os minerais. Essa camada pode permitir que a radiação se mova mais livremente e danifique os aminoácidos.

“Enquanto no gelo sólido, partículas prejudiciais criadas pela radiação ficam congeladas no lugar e podem não conseguir atingir os compostos orgânicos”, disse Pavlov. “Esses resultados sugerem que gelo puro ou regiões dominadas por gelo são um lugar ideal para procurar material biológico recente em Marte.”

Implicações para Europa e Encélado

A equipe também testou material orgânico a temperaturas semelhantes àquelas de Europa, uma lua gelada de Júpiter, e Encélado, uma lua gelada de Saturno. Nessas temperaturas ainda mais frias, a deterioração desacelerou ainda mais.

Pavlov disse que os achados são encorajadores para a missão Europa Clipper da NASA, que estudará a casca de gelo e o oceano subsuperficial de Europa. Europa é a quarta maior das 95 luas de Júpiter. A Europa Clipper foi lançada em 2024 e está viajando 1,8 bilhões de milhas para alcançar Júpiter em 2030. A espaçonave realizará 49 aproximações para determinar se os ambientes abaixo da superfície poderiam suportar vida.

Perfuração no Gelo Marciano

No que diz respeito a Marte, acessar o gelo enterrado exigirá as ferramentas adequadas. A missão Phoenix da NASA em Marte em 2008 foi a primeira a escavar e fotografar gelo no equivalente marciano do Círculo Ártico.

“Há muito gelo em Marte, mas a maior parte está logo abaixo da superfície”, disse House. “As missões futuras precisam de um perfurador grande o suficiente ou de uma pá poderosa para acessá-lo, semelhante ao design e às capacidades da Phoenix.”

Além de House e Pavlov, a equipe de pesquisa incluiu Zhidan Zhang, um tecnólogo de laboratório aposentado do Departamento de Geociências da Penn State, juntamente com Hannah McLain, Kendra Farnsworth, Daniel Glavin, Jamie Elsila e Jason Dworkin da NASA Goddard.

O trabalho foi financiado pelo Programa de Financiamento para Cientistas Internos da Divisão de Ciência Planetária da NASA por meio do pacote de Trabalho de Pesquisa Fundamental Laboratorial no Goddard Space Flight Center.